煤化工废水处理工艺该如何选择？
煤化工过程中废水的特点
煤化工排放的废水主要以高浓度的煤气洗涤水为主，其中 含 有 大 量 酚、油、氰 化 物、氨 氮 等 有害、有 毒 的 物 质。 废 水 中 ＣＯＤ 含 量 大 多 在5000ｍｇ/Ｌ 左右、氨 氮 含 量 在 ２００～５００ｍｇ／Ｌ 左右，其中的有机污染物主要有多环芳香化合物、酚类和含氧、氮、硫的杂环化合物。
煤化工废水是典型的含有难降解有机化合物的生产废水。煤化工废水中难降解有机化
合物主要是吡啶、联苯、咔唑、三联苯等；易降解有机化合物主要是苯类、酚类化合物，比如有吡咯、呋喃、萘、眯唑等。
煤化工废水处理的常用工艺
对于该废水的处理，通常可分为一级处理即预处理，主要包括隔油、气浮等方法，以及对废水中的酚类及氨氮等物质进行回收处理；二级处理主要为生化处理；深度处理方法主要有混凝法、高级氧化法等。
预处理
煤化工废水中含有较多油脂组分，而过多油脂会影响后面的生化处理效果，因此废水处理必然要先除去其中的油脂类。去除油脂的最佳方法是隔油池与气浮法相结合，其目的是除去废水中的油类并加以回收利用，而且还能起到相当于预曝气的作用。废水的预处理主要形式还有均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式。
生化处理
经过预处理后的煤化工废水，我们一般采用缺氧生物法、好氧生物法相结合的处理工艺即 Ａ／Ｏ工艺，由于煤化工工艺废水中的含有杂环、多环类化合 物，用 传 统 好 氧 生 物 法 处 理 过 后 的 废 水 中ＣＯＤ指标很难稳定达标。于是为解决以上问题，有人又提出了一些新的好氧 生物处理方法，比如ＰＡＣＴ法、厌氧生物法、流动床生物膜法 （ＣＢＲ），曝气生物滤池ＢＡＦ法等。
1、PATC法
PATC法是通过在活性污泥曝气池中加入一定量的活性炭粉末，利用活性炭对溶解氧、有机物等的吸附作用，可以为微生物生长提供食物，来加快对有机物的氧化分解。活性炭则可以用湿空气氧化的方法来再生。
2、厌氧生物法
它是 将 上流 式厌 氧污泥床（ＵＡＳＢ）工艺应用于煤化工废水处理。该方法所用反应器由荷兰的Ｇ．Ｌｅｔｔｉｎｇａ等在１９７７年开发成功，在反应器底部设有污泥层，废水自下而上通过反应器，大部分有机物可被微生物转化成 ＣＯ２和ＣＨ４。在反 应 器 上 部，设 有 三 相 分 离 器，可 以 使气、液、固三相分离。
3、流动床生物膜法
ＣＢＲ 法其 实是一种基于特殊填料的生物流化床工艺，该工 艺在同一个处理单元 中 将 活 性 污 泥 法 与 生 物 膜 法 有 机 结 合，将特殊载体填料加入到活性污泥 池中，微生物就可以附着在悬浮填料表面生长，从而 形成微生物膜层。反应池中生物浓度是悬浮生 长活 性污泥处理工艺的２～４倍，可达到８～１２ｇ／Ｌ，降解效率成倍提高。
4、 曝 气 生 物 滤 池 法
曝 气 生 物 滤 池 法（ＢＡＦ）是一种新型 高 负 荷、 浸 没 式、 固 定 生 物膜的反应 池，该 法 集 生 物 膜 法、 活 性 污 泥 法 两种方法 各 自 的 优 点 于 一 身，还 将 物 理 过 滤 和 生化反应两种处理过 程 集 中 到 同 一 反 应 池 中 进 行 。采用ＢＡＦ法联 合 处 理 煤 化 工 废 水， 取 得 了 相 当满意的效果。
优缺点：
PATC法比较环保，但是吸附的速度比较慢，吸附剂回收困难，比较适合处理含固体较多的废水；厌 氧生物法在 反应器中 进 行，压降较大，对温度要求高，适合处理有机物较多的废水；流动床生物膜法是两种方法的结合处理速度快，但是价格昂贵，适合处理要求高的废水；曝气生物滤池法，作为一种新方法价格高，处理效果好，但是还没有大规模的应用。
深度处理
煤化工废水经过生化处理后，水中的 ＣＯＤ 指标、氨氮浓度等得到极大的降低，但难降解有机物仍使废水的色度、ＣＯＤ 等指标无法达到排放标准。因此，经过生化处理后的废水仍需进一步处理。深度处理方法主要包括固 定 化生物 技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤、反渗透等膜处理法。
1、固定化生物技术
这是新 发展起来 的技术，可选择性固定优势菌种，同时能针对性地处理含有难降解有机物废水。
2、混凝沉淀法
该法是在生产过程中用混凝剂比如铝盐、铁盐、聚铁、聚铝及聚丙烯酰胺等来加强沉淀的效果，同时要调节好ｐＨ值，使废水中悬浮物在混凝剂作用下能够加快聚集、下沉，达到固液分离。这样可以除去废水中悬浮有机物，有效地降低废水浊度。
3、吸附法
由于固体表面具有吸附溶质、胶质的能力，因此当废水通过比表面积很大的吸附剂时，其中的污染物就可能会被吸附到固体颗粒上。这种方法可以获得较好的效果，同时也可能有吸附剂用量大、费用高的问题，容易产生二次污染。
4、超滤、反渗透等膜处理法
双膜技术是有效的工程预处理方法，通过超滤除去废水中的大多数浊度、有机 物，减轻对 反渗透膜 的污染，可延长膜的寿命，减少运行成本。反渗透膜不但能去除废水中的有机物、降低 ＣＯＤ 含量，同时还有家较 好 的 脱 盐 效 果。由 于 脱 除 ＣＯＤ、脱 盐、脱色能同时在一步完成，使其出水品质高，可直接作为生产循环用水，可实现煤化工废水的零排放和煤化工清洁生产。
优缺点：
固定化生物技术，对菌种的要求高，适合处理一些特定的难降解的废水；混凝沉淀法该技术比较成熟，应用广泛，但是对废水的ｐＨ值要求高；吸附法效果好，但是存在吸附剂用量大、费用高的问题的问题，适合处理含有固体颗粒较多的废水；超滤、反渗透等膜处理法是一种新方法，对膜的要求高，优点就是处理后的水质好，适合对处理要求高的废水。
双膜法工艺简介
煤化工行业中水回用产生的RO浓水自流进系统原水调节池内，进行水质和水量调节后，用潜水提升泵送入高效沉淀池，在高效沉淀池内通过投加石灰和 Na2CO3等药剂，使大部分钙、镁离子反应转化成碳酸盐和氢氧化镁沉淀去除，沉淀后的钙渣通过污泥提升泵送入厢式压滤机浓缩压渣处理，污泥泥饼外运，滤液回流至浓排水收集调节池。
高效沉淀池出水通过输送加压泵依次送入多介质过滤器、活性炭过滤器和精密过滤器，ＲO 浓盐水中的绝大部分悬浮物、COD 及胶体物质被过滤器截留，达到纳滤装置进水的处理要求后，经纳滤原水箱送入纳滤装置，去除小部分一价离子和二价离子及分子量在200～1000的离子物质( 纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间) 后进入盐水分离器原水罐。
纳滤浓缩后的浓水中含有大量的二价离子和大分子的物质。为确保系统的产水率，需将浓水回送至沉淀池继续处理。纳滤对一价离子的去除率较差，进入盐水分离器原水罐的纳滤淡水需送入盐水分离器装置进行继续处理，利用盐水分离器特定的离子迁移方法去除水中的一价离子。
通过盐水分离器的迁移一价离子的机理，可以将纳滤产水中的一价离子物质迁移出来，使淡水电导率等指标达标，淡水净化后送入合格水罐回收利用。处理后的出水水质高于循环水补充水水质要求，从合格水罐送入循环冷却水系统。盐水分离器的浓水循环浓缩后的高浓度盐水进行无害化处理或进入MVＲ蒸发结晶装置，达到企业的零排放要求。
双膜法ＲO浓盐水处理工艺流程见图 1
双膜法优化设计
延长电极板使用寿命
1、电极材料改进
将氯铱酸、三氯化钌、钛酸丁酯、正丁醇和异丙醇配制成独特的钛丝涂层配方，形成一套独特的涂层烘烤工序。通过改进配方和加工工序，使涂层的金属含量和厚度都增加 1 倍，使用此钛丝作为极板的电极材料，在正常操作条件下可延长电极使用寿命。
2、极板改进
通过改进极板框架、大小马头和底板的焊接次序，包括将底板整体与框架焊接、底板与大马头的中间截断与重新焊接等工艺，使底板和大马头形成有效加固整体，防止因压力过大水进入到底板与大马头之间的缝隙而引起底板变形，解决底板变形、渗漏等问题，延长极板的使用寿命。
3、独特的流道设计
通过设计嵌入式的水道，克服浓淡水的相互渗漏及减小膜堆内部短路与漏电问题，使极板本身更加简洁和方便维护。
通过改进进水与出水的极水引水口朝向与排列，促进极板中空气的有效
排出，同时有利于极板里极水和固体沉淀物的排出，防止电极断路、堵塞等问题，提高电极与极板整体的使用寿命。
优化隔板设计
在膜堆的阴、阳膜之间放置隔板，作用一是作为膜的支撑体，使两层膜之间保持一段距离；二是作为水流通道，使两层膜之间的流体均匀分布，同时依靠水流的涡流作用，减少薄膜表面的滞流层，以达到提高脱盐效果和减小耗电量的目的。通过在隔板流道中黏贴或热压上一定形式的隔网，对隔板加工工艺进行改进，使液体产生紊流，起到支撑和强化搅拌的作用。
通过采用热熔黏贴技术保证隔网长期使用，使其不易变形、抗压能力强、使用寿命长，从而达到提高脱盐效果和减小耗电量的目的。
降低运行功耗
开发新型电膜盐水分离装置，在线监测、系统状态诊断、过程自动控制等方面的关键参数得以改进，从而降低电膜盐水分离器的运行功耗。
煤化工废水处理工艺选择
传统的生物氧化法处理废水，其出水中含有少量的难降解有机化合物，使 ＣＯＤ 含量偏高，无法达到排放标 准；而 吸附 法能 有 效降低 ＣＯＤ 含量，但存在吸附剂再生及二次污染问题；缺氧／好氧法与ＢＡＦ法联合处理煤化工废水可取得理想的处理效果，使运行管理成本相对较低，因此该工艺是煤化工废水处理的主要工艺。混凝沉淀法与超滤、反渗透双膜处理技术相结合则可实现深度处理，达到回收利用的目的。
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